5회차: 함수(Function)

선수 학습: 4회차 (반복문)

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학습 목표

• 함수(Function)의 개념과 필요성을 이해한다.
• def(데프)로 함수를 정의하고 호출할 수 있다.
• 매개변수(Parameter)와 반환값(Return Value)을 활용할 수 있다.
• 지역변수(Local Variable)와 전역변수(Global Variable)를 이해한다.

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5.1. 함수란?

5.1.1. 함수의 개념

함수(Function)는 특정 작업을 수행하는 코드 묶음이다. 한 번 정의해두면 필요할 때마다 이름만 불러서 실행할 수 있다.

일상의 예를 들면, 세탁기를 생각할 수 있다. 세탁기의 "표준 세탁" 버튼을 누르면 물 넣기 → 세제 투입 → 세탁 → 헹굼 → 탈수까지 모든 과정이 자동으로 실행된다. 매번 모든 단계를 수동으로 할 필요가 없다. 파이썬의 함수도 마찬가지이다.

5.1.2. 함수가 없을 때의 문제점

친구 3명의 점수를 평균 계산하는 코드를 함수 없이 작성한다고 가정한다.

# 홍길동 성적
s1 = 80
s2 = 90
s3 = 70
avg = (s1 + s2 + s3) / 3
print(f"홍길동 평균: {avg:.1f}")

# 김영희 성적
s1 = 95
s2 = 85
s3 = 75
avg = (s1 + s2 + s3) / 3
print(f"김영희 평균: {avg:.1f}")

# 이철수 성적
s1 = 60
s2 = 70
s3 = 65
avg = (s1 + s2 + s3) / 3
print(f"이철수 평균: {avg:.1f}")

위 코드는 같은 계산 구조가 3번 반복된다. 만약 평균 계산 방식을 바꾸고 싶다면 3곳을 모두 수정해야 한다. 함수를 사용하면 이 문제를 해결할 수 있다.

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5.2. 함수 정의와 호출

5.2.1. 함수 만들기 — def(데프)

def 키워드로 함수를 정의한다.

def 함수이름():
    실행할 코드

5.2.2. 함수 정의와 호출 예시

def greet():
    print("안녕하세요!")
    print("파이썬 수업에 오신 것을 환영합니다.")

greet()
greet()
greet()

실행 결과

안녕하세요!
파이썬 수업에 오신 것을 환영합니다.
안녕하세요!
파이썬 수업에 오신 것을 환영합니다.
안녕하세요!
파이썬 수업에 오신 것을 환영합니다.

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5.3. 매개변수(Parameter)와 인수(Argument)

5.3.1. 매개변수란?

함수를 호출할 때 외부에서 값을 전달받을 수 있다. 이 값을 받기 위해 함수 괄호 안에 선언하는 변수를 매개변수(Parameter) 라 한다.

def greet(name):
    print(f"안녕하세요, {name}님!")

greet("홍길동")
greet("김영희")
greet("이철수")

실행 결과

안녕하세요, 홍길동님!
안녕하세요, 김영희님!
안녕하세요, 이철수님!

호출할 때 전달하는 값 "홍길동", "김영희", "이철수" 를 인수(Argument) 라 한다.

5.3.2. 여러 개의 매개변수

매개변수는 쉼표(,)로 구분하여 여러 개를 사용할 수 있다.

def intro(name, job, lv):
    print(f"이름: {name} | 직업: {job} | 레벨: {lv}")

intro("홍길동", "전사", 30)
intro("김영희", "마법사", 25)

실행 결과

이름: 홍길동 | 직업: 전사 | 레벨: 30
이름: 김영희 | 직업: 마법사 | 레벨: 25

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5.4. 반환값(Return Value)

5.4.1. return이란?

return 키워드는 함수 실행 결과를 호출한 곳으로 돌려보낸다.

지금까지 함수 안에서 print() 로 출력만 했다. 하지만 계산 결과를 다른 변수에 저장하거나 다른 계산에 사용하려면 return 으로 값을 반환해야 한다.

5.4.2. return 기본 사용법

def add(a, b):
    result = a + b
    return result

x = add(10, 20)
print(x)
print(add(5, 7))
print(add(3, 4) + add(1, 2))

실행 결과

30
12
10

5.4.3. print 와 return 의 차이

def calc_print(a, b):
    print(a + b)       # 화면에 출력만 한다. 값을 돌려주지 않는다.

def calc_return(a, b):
    return a + b       # 계산 결과를 돌려준다.

result1 = calc_print(3, 4)
result2 = calc_return(3, 4)

print("calc_print 반환값:", result1)
print("calc_return 반환값:", result2)

실행 결과

7
calc_print 반환값: None
calc_return 반환값: 7

5.4.4. 여러 값 반환하기

return 뒤에 쉼표로 구분하면 여러 값을 한 번에 반환할 수 있다.

def min_max(nums):
    return min(nums), max(nums)

scores = [85, 92, 78, 95, 60]
low, high = min_max(scores)
print(f"최저: {low}점, 최고: {high}점")

실행 결과

최저: 60점, 최고: 95점

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5.5. 기본값(Default) 매개변수

5.5.1. 기본값이란?

매개변수에 기본값을 미리 지정할 수 있다. 함수를 호출할 때 해당 인수를 전달하지 않으면 기본값이 사용된다.

def intro(name, job="모험가", lv=1):
    print(f"이름: {name} | 직업: {job} | 레벨: {lv}")

intro("홍길동")
intro("김영희", "마법사")
intro("이철수", "전사", 50)

실행 결과

이름: 홍길동 | 직업: 모험가 | 레벨: 1
이름: 김영희 | 직업: 마법사 | 레벨: 1
이름: 이철수 | 직업: 전사 | 레벨: 50

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5.6. 지역변수(Local Variable)와 전역변수(Global Variable)

5.6.1. 지역변수

함수 안에서 만든 변수는 지역변수(Local Variable) 이다. 함수 안에서만 사용할 수 있으며 함수가 종료되면 사라진다.

def calc():
    x = 100           # 지역변수
    print("함수 안:", x)

calc()
# print(x)           # ← 오류! 함수 밖에서는 x를 사용할 수 없다.

5.6.2. 전역변수

함수 밖에서 만든 변수는 전역변수(Global Variable) 이다. 코드 어디서든 사용할 수 있다.

title = "파이썬 게임"   # 전역변수

def show_title():
    print(title)        # 함수 안에서 전역변수 사용 가능

show_title()
print(title)            # 함수 밖에서도 사용 가능

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5.7. 종합 예제: 계산기 프로그램

def add(a, b):
    return a + b

def sub(a, b):
    return a - b

def mul(a, b):
    return a * b

def div(a, b):
    if b == 0:
        return "0으로 나눌 수 없습니다."
    return a / b

def calc(a, b, op):
    if op == "+":
        return add(a, b)
    elif op == "-":
        return sub(a, b)
    elif op == "*":
        return mul(a, b)
    elif op == "/":
        return div(a, b)
    else:
        return "알 수 없는 연산자입니다."

a = float(input("첫 번째 숫자: "))
b = float(input("두 번째 숫자: "))
op = input("연산자 (+, -, *, /): ")

result = calc(a, b, op)
print(f"결과: {result}")

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5.8. 실습 과제

과제 1. 섭씨-화씨 변환기

섭씨(℃)를 화씨(℉)로, 화씨를 섭씨로 변환하는 함수를 각각 만들고, 사용자에게 값을 입력받아 두 결과를 모두 출력한다.

• 섭씨 → 화씨 공식: 화씨 = 섭씨 × 9 / 5 + 32
• 화씨 → 섭씨 공식: 섭씨 = (화씨 - 32) × 5 / 9

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과제 2. 평균 계산기 함수 개선

3개의 점수를 매개변수로 받아 평균을 반환하는 함수를 만들고, 함수를 3회 호출하여 각 학생의 평균을 출력한다.